JPH0139550B2 - - Google Patents
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- JPH0139550B2 JPH0139550B2 JP3159383A JP3159383A JPH0139550B2 JP H0139550 B2 JPH0139550 B2 JP H0139550B2 JP 3159383 A JP3159383 A JP 3159383A JP 3159383 A JP3159383 A JP 3159383A JP H0139550 B2 JPH0139550 B2 JP H0139550B2
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- Japan
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- sintered ore
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- determined
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/24—Earth materials
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
本発明は、焼結鉱の性状を迅速且つ簡単に測定
することができる方法に関する。 焼結鉱の被還元性や還元粉化性は高炉操業にと
つて望ましいレベルに維持する必要があり、この
ため焼結操業では得られる焼結鉱の被還元性、還
元粉化性などの性状を常に監視し、これを管理す
る必要がある。従来、このうちの被還元性を測定
する方法として、試料を還元ガスで所定時間還元
し、その時の酸素除去量から還元率を求めるとい
う方法が一般的に行われている。この方法はJIS
に規格され、具体的には、焼結鉱試料500grを
CO30％、N270％、15／minの還元ガスで900
℃、180分間還元し、その時の酸素除去量から還
元率を求める試験を２回行い、その平均値を求め
て還元率を決定するものである。しかし、この方
法は、粒度調整のための試料の縮分、篩分や化学
分析を行つた上３時間の還元試験を行うため、１
回の試験に最低６時間程度かかり、このため事実
上１〜２日に１回程度しか行うことができず、実
操業の被還元性管理に用いるには十分なものとは
言い難い。また還元粉化性を求める方法として、
上記被還元性測定法と同様の還元ガスで550℃、
30分間還元し、この試料を30rpmで30分間、900
回転させた後３mmの篩で篩分け、−３mmの粒子の
割合を還元粉化率として求める方法が行われてい
る。しかし、この測定方法も測定自体に時間がか
かるため日に２〜３回程度の頻度で行うのが限度
であり、上記被還元性の測定と同様、実操業の管
理に用いるには十分なものと言い難い。また焼結
鉱の性状を測定する他の方法として、コイルを備
えた円筒内に焼結鉱試料を装入し、これに含まれ
るマグネタイトの割合によつて起る共振周波数の
変化を利用してマグネタイトの定量分析を行う方
法があるのが、、この方法では、焼結鉱中の重要
成分であるヘマタイト、カルシウムフエライト等
の非磁性鉱物の定量分析はできず、このため精度
の高い還元率の予測はできない。 従来、焼結鉱組織を定量化することができる装
置として特開昭45―83895号に示されるような画
像処理によるものが知られている。しかし、この
ような装置は鉱物相組織の定量化だけを目的とし
たものであり、その定量値から積極的に鉱物（例
えば焼結鉱）の性状を求めようとするものではな
い。 また、本件出願人は先に特願昭57―150013号
（特開昭59―40165号）において焼結鉱性状の測定
方法を提案したが、その骨子は焼結鉱のミクロ組
織の画像から、ヘマタイト、マグネタイト等のミ
クロ組織割合だけでなく、元鉱部、焼結部などの
マクロ組織割合をも求めようというもので、これ
も組織割合の定量化そのものを主眼とした技術で
ある。 また、同提案には定量分析値から焼結鉱の物性
を求める手法として、マクロ気孔割合そのものか
ら被還元率を、また２次ヘマタイトと元鉱割合か
ら還元粉化率を求めるという内容が示されている
が、これらは極く限られた組織の、しかも定量値
そのものを用いた手法であり、その精度にはある
程度の限界がある。 本発明はこのような現状に鑑み研究開発された
もので、焼結鉱の特定性状（又は該性状の主たる
支配因子）に関する焼結鉱中個別組織固有の指数
（又は値）と画像処理により得られる焼結試料中
の上記各個別組織の面積比率（組織割合）とか
ら、焼結鉱試料の性状指数を簡単且つ迅速に測定
することに成功したものである。本発明者等は、
焼結鉱を構成する各個別組織固有の性状に注目
し、この性状及び焼結鉱中各個別組織の組織割合
と、焼結鉱そのものの性状との関係を検討した結
果、特定性状又は該性状の主たる支配因子に関す
る各個別組織固有の指数又は値に当該個別組織の
全体に対する面積比率を乗じて得られる数値の総
和が実測値と明確な相関を有することを知見した
ものであり、本発明はこのような知見に基づいて
構成されたものである。 このような本発明の構成は、焼結鉱の特定の性
状を測定するに当り、焼結鉱の組織を構成個別組
織に分類し、各構成個別組織の人工的に合成され
た単一鉱物相から上記性状又は該性状の主たる支
配因子に関する各個別組織固有の指数又は値をあ
らかじめ求めておき、画像処理により焼結鉱試料
の上記各個別組織の面積比率を測定し、下式によ
り上記焼結鉱試料の特定性状に関する性状指数Ｐ
を求めるようにしたものである。 但し、Ｐ：性状指数 Pi：特定性状又は該性状の主たる支配
因子に関する各個別組織固有の指数
又は値 Si：画像処理によつて求められた試料
中各個別組織の面積比率 ａ：係 数 ｎ：個別組織の数 例えば、焼結鉱の被還元性を測定する場合に
は、被還元性に関する各個別組織固有の還元指数
をそれぞれ求めておき、画像処理により測定され
た個別組織の面積比率S1〜Soと個別組織の還元指
数P1〜Poとから上記式により還元指数Ｐを求め
る。 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明法で測定される焼結鉱性状としては被還
元性、還元粉化性等があるが、いずれの性状を測
定する場合でも、焼結鉱の組織を構成個別組織に
分類して上記性状又はその性状の主たる支配因子
に関する各個別組織固有の指数又は値をそれぞれ
予め求めておく。この組織分類の一例による個別
組織（鉱物相）として以下のものがあげられる。 (1)微細型ヘマタイト…ヘマタイト粒子は小さく、
粒子どうしは主として拡散結合のネツトワーク
を構成している。 (2)２次ヘマタイト…スラグプール中に肥大化して
晶出している。 (3)微細型カルシウムフエライト…微細組織を有す
るカルシウムフエライト。 (4)針状カルシウムフエライト…微細型カルシウム
フエライトが成長し針状を呈する組織。 (5)短冊型カルシウムフエライト…スラグプール中
に晶出してできる。 このような組織（鉱物相）の他に気孔部、スラ
グ等の各組織部があることは言うまでもない。ま
た、他に少量ではあるがマグネタイト組織が含ま
れる場合がある。最近の焼結鉱は還元性向上を図
るため焼結温度を低く管理しており、このため製
品焼結鉱中のマグネタイト量も従来焼結鉱に比較
し低くなつている。従つて実際の測定ではこのマ
グネタイト組織を個別組織の分類が外すことも可
能である。本発明では、このように分類された各
個別組織固有の性状（又は性状の主たる支配因
子）を求める。本発明者等の検討したところによ
れば、焼結鉱を構成する各個別組織は、被還元性
や還元粉化性に関して固有の特徴を有しており、
例えば、上記分類によ個別組織の場合では、被還
元性は微細型カルシウムフエライト、微細型ヘマ
タイト＞針状カルシウムフエライト、２次ヘマタ
イト＞短冊型カルシウムフエライトの順に向上す
ることが確められている。 以上のような各個別組織固有の性状（又は性状
の主たる支配因子）を求めるため、個別組織（鉱
物相）をそれぞれ単一鉱物相として人工的に合成
する必要がある。この単一鉱物相を合成する一方
法として、Ｘ線マイクロアナライザーにより実際
の焼結鉱組織の定量分析を行い、この分析結果か
ら試薬により組織の合成を行うものである。また
特に溶融組織合成を行う場合には、鉱物相の周辺
マトリクス組成も分析し、試薬により両者の量
比、温度、保持時間、雰囲気等を決定するもので
ある。下表はその合成条件の一例を示すもので、
これらによつて得られた各合成組織相は顕微鏡観
察及びＸ線回析により、そのほぼ90％以上が目的
鉱物相であることが確認されている。
することができる方法に関する。 焼結鉱の被還元性や還元粉化性は高炉操業にと
つて望ましいレベルに維持する必要があり、この
ため焼結操業では得られる焼結鉱の被還元性、還
元粉化性などの性状を常に監視し、これを管理す
る必要がある。従来、このうちの被還元性を測定
する方法として、試料を還元ガスで所定時間還元
し、その時の酸素除去量から還元率を求めるとい
う方法が一般的に行われている。この方法はJIS
に規格され、具体的には、焼結鉱試料500grを
CO30％、N270％、15／minの還元ガスで900
℃、180分間還元し、その時の酸素除去量から還
元率を求める試験を２回行い、その平均値を求め
て還元率を決定するものである。しかし、この方
法は、粒度調整のための試料の縮分、篩分や化学
分析を行つた上３時間の還元試験を行うため、１
回の試験に最低６時間程度かかり、このため事実
上１〜２日に１回程度しか行うことができず、実
操業の被還元性管理に用いるには十分なものとは
言い難い。また還元粉化性を求める方法として、
上記被還元性測定法と同様の還元ガスで550℃、
30分間還元し、この試料を30rpmで30分間、900
回転させた後３mmの篩で篩分け、−３mmの粒子の
割合を還元粉化率として求める方法が行われてい
る。しかし、この測定方法も測定自体に時間がか
かるため日に２〜３回程度の頻度で行うのが限度
であり、上記被還元性の測定と同様、実操業の管
理に用いるには十分なものと言い難い。また焼結
鉱の性状を測定する他の方法として、コイルを備
えた円筒内に焼結鉱試料を装入し、これに含まれ
るマグネタイトの割合によつて起る共振周波数の
変化を利用してマグネタイトの定量分析を行う方
法があるのが、、この方法では、焼結鉱中の重要
成分であるヘマタイト、カルシウムフエライト等
の非磁性鉱物の定量分析はできず、このため精度
の高い還元率の予測はできない。 従来、焼結鉱組織を定量化することができる装
置として特開昭45―83895号に示されるような画
像処理によるものが知られている。しかし、この
ような装置は鉱物相組織の定量化だけを目的とし
たものであり、その定量値から積極的に鉱物（例
えば焼結鉱）の性状を求めようとするものではな
い。 また、本件出願人は先に特願昭57―150013号
（特開昭59―40165号）において焼結鉱性状の測定
方法を提案したが、その骨子は焼結鉱のミクロ組
織の画像から、ヘマタイト、マグネタイト等のミ
クロ組織割合だけでなく、元鉱部、焼結部などの
マクロ組織割合をも求めようというもので、これ
も組織割合の定量化そのものを主眼とした技術で
ある。 また、同提案には定量分析値から焼結鉱の物性
を求める手法として、マクロ気孔割合そのものか
ら被還元率を、また２次ヘマタイトと元鉱割合か
ら還元粉化率を求めるという内容が示されている
が、これらは極く限られた組織の、しかも定量値
そのものを用いた手法であり、その精度にはある
程度の限界がある。 本発明はこのような現状に鑑み研究開発された
もので、焼結鉱の特定性状（又は該性状の主たる
支配因子）に関する焼結鉱中個別組織固有の指数
（又は値）と画像処理により得られる焼結試料中
の上記各個別組織の面積比率（組織割合）とか
ら、焼結鉱試料の性状指数を簡単且つ迅速に測定
することに成功したものである。本発明者等は、
焼結鉱を構成する各個別組織固有の性状に注目
し、この性状及び焼結鉱中各個別組織の組織割合
と、焼結鉱そのものの性状との関係を検討した結
果、特定性状又は該性状の主たる支配因子に関す
る各個別組織固有の指数又は値に当該個別組織の
全体に対する面積比率を乗じて得られる数値の総
和が実測値と明確な相関を有することを知見した
ものであり、本発明はこのような知見に基づいて
構成されたものである。 このような本発明の構成は、焼結鉱の特定の性
状を測定するに当り、焼結鉱の組織を構成個別組
織に分類し、各構成個別組織の人工的に合成され
た単一鉱物相から上記性状又は該性状の主たる支
配因子に関する各個別組織固有の指数又は値をあ
らかじめ求めておき、画像処理により焼結鉱試料
の上記各個別組織の面積比率を測定し、下式によ
り上記焼結鉱試料の特定性状に関する性状指数Ｐ
を求めるようにしたものである。 但し、Ｐ：性状指数 Pi：特定性状又は該性状の主たる支配
因子に関する各個別組織固有の指数
又は値 Si：画像処理によつて求められた試料
中各個別組織の面積比率 ａ：係 数 ｎ：個別組織の数 例えば、焼結鉱の被還元性を測定する場合に
は、被還元性に関する各個別組織固有の還元指数
をそれぞれ求めておき、画像処理により測定され
た個別組織の面積比率S1〜Soと個別組織の還元指
数P1〜Poとから上記式により還元指数Ｐを求め
る。 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明法で測定される焼結鉱性状としては被還
元性、還元粉化性等があるが、いずれの性状を測
定する場合でも、焼結鉱の組織を構成個別組織に
分類して上記性状又はその性状の主たる支配因子
に関する各個別組織固有の指数又は値をそれぞれ
予め求めておく。この組織分類の一例による個別
組織（鉱物相）として以下のものがあげられる。 (1)微細型ヘマタイト…ヘマタイト粒子は小さく、
粒子どうしは主として拡散結合のネツトワーク
を構成している。 (2)２次ヘマタイト…スラグプール中に肥大化して
晶出している。 (3)微細型カルシウムフエライト…微細組織を有す
るカルシウムフエライト。 (4)針状カルシウムフエライト…微細型カルシウム
フエライトが成長し針状を呈する組織。 (5)短冊型カルシウムフエライト…スラグプール中
に晶出してできる。 このような組織（鉱物相）の他に気孔部、スラ
グ等の各組織部があることは言うまでもない。ま
た、他に少量ではあるがマグネタイト組織が含ま
れる場合がある。最近の焼結鉱は還元性向上を図
るため焼結温度を低く管理しており、このため製
品焼結鉱中のマグネタイト量も従来焼結鉱に比較
し低くなつている。従つて実際の測定ではこのマ
グネタイト組織を個別組織の分類が外すことも可
能である。本発明では、このように分類された各
個別組織固有の性状（又は性状の主たる支配因
子）を求める。本発明者等の検討したところによ
れば、焼結鉱を構成する各個別組織は、被還元性
や還元粉化性に関して固有の特徴を有しており、
例えば、上記分類によ個別組織の場合では、被還
元性は微細型カルシウムフエライト、微細型ヘマ
タイト＞針状カルシウムフエライト、２次ヘマタ
イト＞短冊型カルシウムフエライトの順に向上す
ることが確められている。 以上のような各個別組織固有の性状（又は性状
の主たる支配因子）を求めるため、個別組織（鉱
物相）をそれぞれ単一鉱物相として人工的に合成
する必要がある。この単一鉱物相を合成する一方
法として、Ｘ線マイクロアナライザーにより実際
の焼結鉱組織の定量分析を行い、この分析結果か
ら試薬により組織の合成を行うものである。また
特に溶融組織合成を行う場合には、鉱物相の周辺
マトリクス組成も分析し、試薬により両者の量
比、温度、保持時間、雰囲気等を決定するもので
ある。下表はその合成条件の一例を示すもので、
これらによつて得られた各合成組織相は顕微鏡観
察及びＸ線回析により、そのほぼ90％以上が目的
鉱物相であることが確認されている。
微細型ヘマタイト（S1） ……30％
２次ヘマタイト（S2） ……10％
微細型カルシウムフエライト（S3） ……５％
針状カルシウムフエライト（S4） ……25％
短冊型カルシウムフエライト（S5） ……０％
20μ以上の気孔部（S6） ……12％
スラグ（S7） ……18％
P(RI)＝ａ（p1S1＋P2S2＋…＋p3＋S7）
＝72％
（実測値73％）
P(RDI)＝ａ（p1S1＋p2S2＋…＋p3S7）
＝40％
（実測値39％）
実施例 (3)
第６図に示す焼結鉱組織から試料を採取し、還
元指数P(RI)及び還元粉化率P(RDI)を測定した。その
際の各個別組織の面積比率及び得られた各性状指
数は以下の通りである。 〔面積比率〕 微細型ヘマタイト（S1） ……32.5％ ２次ヘマタイト（S2） ……8.5％ 微細型カルシウムフエライト（S3） ……4.3％ 針状カルシウムフエライト（S4） ……27.8％ 短冊型カルシウムフエライト（S5） ……2.3％ 20μ以上の気孔部（S6） ……14.3％ スラグ（S7） ……10.3％ P(RI)＝ａ（p1S1＋p2S2＋…＋p7S7） ＝67.0％ （実測値68.5％） P(RDI)＝ａ（p1S1＋p2S2＋…＋p7S7） ＝42.0％ （実測値40.8％） 以上述べた本発明によれば、被還元性及び還元
粉化性等の焼結鉱性状を迅速且つ正確に測定する
ことができ、実操業における焼結鉱性状管理に好
適なものであるということができる。
元指数P(RI)及び還元粉化率P(RDI)を測定した。その
際の各個別組織の面積比率及び得られた各性状指
数は以下の通りである。 〔面積比率〕 微細型ヘマタイト（S1） ……32.5％ ２次ヘマタイト（S2） ……8.5％ 微細型カルシウムフエライト（S3） ……4.3％ 針状カルシウムフエライト（S4） ……27.8％ 短冊型カルシウムフエライト（S5） ……2.3％ 20μ以上の気孔部（S6） ……14.3％ スラグ（S7） ……10.3％ P(RI)＝ａ（p1S1＋p2S2＋…＋p7S7） ＝67.0％ （実測値68.5％） P(RDI)＝ａ（p1S1＋p2S2＋…＋p7S7） ＝42.0％ （実測値40.8％） 以上述べた本発明によれば、被還元性及び還元
粉化性等の焼結鉱性状を迅速且つ正確に測定する
ことができ、実操業における焼結鉱性状管理に好
適なものであるということができる。
第１図は焼結鉱中個別組織の還元指数を示すも
のである。第２図は本発明により測定される係数
導入前の還元指数と実測値に基づく還元指数との
関係を示すものである。第３図は本発明により測
定される還元粉化率の支配因子たる残留歪と実測
値に基づく還元粉化指数との関係を示すものであ
る。第４図ないし第６図は本発明の実施例におけ
る試料の顕微鏡拡大写真である。
のである。第２図は本発明により測定される係数
導入前の還元指数と実測値に基づく還元指数との
関係を示すものである。第３図は本発明により測
定される還元粉化率の支配因子たる残留歪と実測
値に基づく還元粉化指数との関係を示すものであ
る。第４図ないし第６図は本発明の実施例におけ
る試料の顕微鏡拡大写真である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 焼結鉱の特定の性状を測定するに当り、焼結
鉱の組織を構成個別組織に分類し、各構成個別組
織の人工的に合成された単一鉱物相から上記性状
又は該性状の主たる支配因子に関する各個別組織
固有の指数又は値をあらかじめ求めておき、画像
処理により焼結鉱試料の上記各個別組織の面積比
率を測定し、下式により上記焼結鉱試料の特定性
状に関する性状指数Ｐを求めることを特徴とする
焼結鉱性状の測定方法。 但し、Ｐ：性状指数 Pi：特定性状又は該性状の主たる支配因子
に関する各個別組織固有の指数又は
値 Si：画像処理によつて求められた試料中各
個別組織の面積比率 ａ：係 数 ｎ：個別組織の数
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3159383A JPS59157568A (ja) | 1983-02-26 | 1983-02-26 | 焼結鉱性状の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3159383A JPS59157568A (ja) | 1983-02-26 | 1983-02-26 | 焼結鉱性状の測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59157568A JPS59157568A (ja) | 1984-09-06 |
| JPH0139550B2 true JPH0139550B2 (ja) | 1989-08-22 |
Family
ID=12335484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3159383A Granted JPS59157568A (ja) | 1983-02-26 | 1983-02-26 | 焼結鉱性状の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59157568A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62119455A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-05-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 陶石の耐火度測定法 |
| CN102721650B (zh) * | 2012-06-13 | 2014-05-14 | 中国地质科学院矿产资源研究所 | 基于特征指标的矿物成分遥感信息提取方法及装置 |
| JP6094230B2 (ja) * | 2013-01-18 | 2017-03-15 | 新日鐵住金株式会社 | 焼結鉱の顕微鏡画像解析方法 |
| JP6844392B2 (ja) * | 2017-04-11 | 2021-03-17 | 日本製鉄株式会社 | 焼結鉱の還元粉化性評価方法 |
| JP7453532B2 (ja) * | 2020-04-08 | 2024-03-21 | 日本製鉄株式会社 | 焼結鉱の組織構成学習装置、組織構成学習方法及び組織構成学習プログラム、並びに焼結鉱の製造条件変更装置、製造条件変更方法及び製造条件変更プログラム |
-
1983
- 1983-02-26 JP JP3159383A patent/JPS59157568A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59157568A (ja) | 1984-09-06 |
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